Nombre:

1. ¿Qué tipo de velocidad se utiliza para diseñar? : (Justifique)

RESPUESTA:

Curva vertical convexa: para el diseño de estas curvas se utiliza la distancia de parada y éstas es estimada en función de la velocidad de proyecto o V*

(2 puntos) Curva vertical cóncava: para el diseño de estas curvas se utiliza la

distancia de parada y éstas es estimada en función de la velocidad de proyecto o V*

(2 puntos) Curva circular horizontal: el radio de la curva circular horizontal se

diseña en función de la velocidad de proyecto o V85

(2 puntos) Despeje lateral: el despeje lateral se diseña en función de la distancia de

visibilidad. Pueden existir dos casos: cuando se considera la distancia de visibilidad por parada, en este caso se considera la distancia de parada y la velocidad corresponde a la velocidad de proyecto o V*; cuando se considera visibilidad por adelantamiento, en este caso se considera la velocidad de proyecto o V85

(2 puntos) Clotoide: los mismos criterios que la curva circular horizontal

(2 puntos)

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CERTAMEN 2ICN 414 OBRAS VIALES I

2. A ud. como ingeniero de una empresa consultora se le ha solicitado que analice el siguiente alineamiento:

En el trazado mostrado en la figura, el vértice 1 coincide con una curva vertical cóncava. La recopilación de la información se presenta en la siguiente tabla

Vértice V1Radio Curva Circular (m) 316Peralte (%) 6t (fricción lateral) 0,12r (Roce longitudinal) 0,2Longitud Clotoide (m) 127

Se cuenta además con la siguiente información: J= 0,4 Camino birideccional Eje de giro del peral coincide con el eje del camino Pendiente relativa de borde= 0,35% Ancho de pista= 3,5 m.

a) identifique las inconsistencias en el diseño

RESPUESTA:

Para el alineamiento horizontal (curvas circular):La velocidad permitida de acuerdo a la geometría de la curva circular en el vértice 1 es

(3 puntos)

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PLANTA PERFIL LONGITUDINAL

i = -1%i = +3%

Kv = 7000

g120

LR=450 M

V1

1,9 m 2,0 m

3,6 m 3,6 m

Sección transversal de la carretera

10 m 18 m

Para este ejercicio no se conoce la velocidad de proyecto por lo tanto no puede ser estimado la V85

Para el alineamiento horizontal (clotoide):El parámetro A de la clotoide en el vértice 1 es:

(3 puntos)

Se debe verificar si este parámetro cumple con los siguientes requisitos:Por guiado óptico

(2 puntos)

(2 puntos)

Por condición de aceleración centrífuga:

(2 puntos)

Por condición de desarrollo peralte:

(2 puntos)

El parámetro A=200 entregado por la geometría del camino en el vértice 1 satisface todas las condiciones por lo tanto no existen inconsistencias. (2 pts)

Para el alineamiento vertical: De acuerdo a la velocidad que permite el alineamiento horizontal en el

vértice 1 el acuerdo vertical de este vértice debería ser:

(2 puntos)

Donde:

(2 puntos)

En este vértice se puede circular a 85 Km/Hr ya que tanto la geometría del alineamiento vertical como del horizontal así lo permiten (2 puntos)

b) ¿Se puede adelantar en este vértice? (Justifique)

RESPUESTA:

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Se tiene que el despeje lateral esta dado por:

Donde Dv corresponde a la distancia de visibilidad de adelantamiento correspondiente a 85 Km/Hr. Esta distancia de acuerdo a tabla corresponde a 525 m.

(5 puntos)

De acuerdo a la geometría de la sección transversal en el vértice 1 no se puede adelantar a pesar de que el alineamiento vertical si lo permite

(5 puntos)

3. Se tiene el siguiente alineamiento con un acuerdo vertical KV = 7.000 m

a) Determine la velocidad a la que se puede circular por este alineamiento. Suponga un coeficiente de roce de 0,2

RESPUESTA:

Se tiene que el acuerdo vertical es de 7000 m, además

Por lo tanto

DP= 275,5 m (5 puntos)

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i = -3%

i = -2%

Además

V= 97,8 (Km/hr) (5 puntos)

b) ¿Se puede adelantar en el desarrollo de esta curva vertical? (Justifique)

RESPUESTA:

En las curvas cóncavas las luces del vehículo en sentido contrario son suficientes para indicar su posición y no existe obstáculo a la visual durante el día a causa de la curva, por lo tanto no existen restricciones de adelantamiento

(10 pts)

4. Se tiene el siguiente alineamiento horizontal:

a) Determine el despeje lateral mínimo necesario para el adelantamiento en el vértice V1. Considere: Velocidad de proyecto de 80 Km/Hr Peralte de 8% Fricción lateral de 0,122 Pendiente i +1% Coeficiente de roce de 0,2

RESPUESTA:

Se considera una V85 de 100 Km/Hr. Debido a la longitud en recta predecesora de 950 m y a la velocidad de proyecto de 80 km/hr

(5 puntos)

Se tiene que el despeje lateral esta dado por:

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g110

LR=950 M

V1

Donde Dv corresponde a la distancia de visibilidad de adelantamiento correspondiente a 100 Km/Hr (es la velocidad que permite la geometría). Esta distancia de acuerdo a tabla corresponde a 600 m.

(5 puntos)

NOTA: también puede ser calculada con la Dv para la velocidad de proyecto de 80 Km/hr

b) Determine el parámetro A de la clotoide y el origen de esta. J= 0,4 Camino birideccional Eje de giro del peralte coincide con el eje del camino

RESPUESTA:

Se debe verificar si este parámetro cumple con los siguientes requisitos:Por guiado óptico

Por condición de desarrollo peralte:

Por lo tanto el parámetro A de la clotoide es de 231 m. (5 pts)

El origen de la clotoide se calcula de acuerdo a:

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(5 pts)

c) Diagrame el desarrollo del peralte en el alineamiento recto y en la clotoide.

RESPUESTA:

Se necesitan 21 metros en recta para desarrollar el peralte y 82 mt para desarrollarlo en la clotoide

(10 pts)

5. ¿Cuáles son las restricciones para el trazado del alineamiento vertical?

RESPUESTA:

Es deseable proveer una pendiente longitudinal mínima del orden de 0,5% a fin de asegurar en todo punto de la calzada un eficiente drenaje de las aguas superficiales. Se distinguirán los siguientes casos particulares:

Si la calzada posee un bombeo o inclinación transversal de 2% y no existen soleras o cunetas, se podrá excepcionalmente aceptar sectores con pendientes longitudinales de hasta 0,2%. Si el bombeo es de 2,5% excepcionalmente se podrán aceptar pendientes longitudinales iguales a cero.

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21 m 82 m

Si al borde del pavimento existen soleras la pendiente longitudinal mínima deseable será de 0,5% y mínima absoluta 0,35%.

En zonas de transición de peralte en que la pendiente transversal se anula, la pendiente longitudinal mínima deberá ser de 0,5% y en lo posible mayor.

Toda vez que la deflexión θ es igual o mayor que 0,5% = 0,005 m/m, se deberá proyectar una curva vertical para enlazar las rasantes. Bajo esta magnitud se podrá prescindir de la curva de enlace ya que la discontinuidad es imperceptible para el usuario

(10 pts)

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